搜索

     联系我们      English       版入口

1

1

 

010-82359930

北京市海淀区知春路27号量子芯座

>
电子气体产业发展的思考

电子气体产业发展的思考

来源:
2014/09/01
浏览量

  

说明: http://www.icmtia.com/u/cms/www/201409/021010449sag.PNG

  一、电子气体在现代电子工业的应用

  现代电子工业已经成为支撑国民经济可持续发展和保障国家战略安全的核心工业体系。以超大规模集成电路、固体半导体照明等为代表的电子工业的发展改变了人类的生产、生活和思维方式,极大地促进了人类社会文明的进步,同时也极大推动了全球经济的可持续增长。集成电路技术的发展水平和产业规模已经成为衡量一个国家整体技术水平,现代化程度和经济实力的重要标志。

  电子气体是集成电路、固体半导体照明等电子产业的最基本材料,被称为半导体产业的粮食、血液。在微电子、光电子等器件生产过程中,有外延、成膜、掺杂、蚀刻、清洗、封装等诸多工序,几乎每一步、每一个环节都离不开电子气体。除此以外电子气体还广泛的应用于太阳能工业、显示屏制造、国防、军事、航空、航天事业等。

  二、电子气体市场和产业现状

  目前世界半导体工业中心正呈现向中国快速转移的趋势。因此中国对电子气体的需求也呈现大幅增长的趋势。全球电子气体市场约30亿美元,中国大陆市场规模约30多亿人民币。

  中国电子气体产业处于起步期。国内从事高纯电子气体生产的企业主要有中国船舶重工集团公司第七一八研究所、黎明化工研究设计院有限责任公司、佛山市华特气体有限公司、绿菱气体(天津)有限公司、中昊光明化工研究设计院有限公司、大连保税区科利德化工科技有限公司、北京华宇同方化工科技开发有限公司、光明化工研究设计院杭州特种材料部、保定市华宇新型电子材料有限公司、苏州金宏气体股份有限公司等十几家企业。尽管国内电子气体产业最近几年取得了长足的发展,目前生产的产品尚不能全面满足相关电子产品的需要,而且生产能力较小,或者只能用于制造低规格的产品,特别是极大规模集成电路所用的6N级以上纯度的气体还主要依靠进口来解决。

  国内电子气体市场主要被几大跨国气体公司垄断,如法国液化空气、普莱克斯、美国空气化工、林德、大阳日酸等。随着电子产业国际化竞争日益加剧,依赖进口高纯电子气体生产微电子和光电子器件的产品,正面临着严峻的市场考验。此外,电子气体多为易燃、易爆、剧毒,属于控制范畴,进口非常麻烦,运输周期较长,这严重制约国内光电子、微电子的健康稳定发展。另外电子气体作为核心关键原材料广泛地应用在国防军工领域,因此欧美等发达国家和地区将一些高纯电子气体,如磷烷、砷烷等,列为敏感战略物资,对中国实行技术封锁,实施禁运,严重地影响了国防、军工、航空、航天事业的发展。因此,中国微电子工业一直渴望开展电子气体的研究与生产,以解决微电子生产的“源”问题,从根本上解除微电子制造业的后顾之忧,打通兆位级集成电路和ULSI级集成电路发展的“瓶颈”问题。

  三、电子气体产业发展的思考

  从技术层面来看,国内企业已经基本具备了生产高纯电子气体的能力。国内电子气体的生产商不能进入集成电路等领域的主要原因有以下三点:

  第一点:本土电子气体的生产和供应商规模较小,不能够为用户提供全方位的服务。和国际巨头公司相比,国内供应商总的来说体量较小,目前大多通过低价竞争的方式想占领一点市场份额,本土供应商之间竞争激烈,从而导致价格快速下滑,利润很薄,甚至亏损。缺少资金提升创新能力,缺少资源为用户提供全方位的服务。

  第二点:质量稳定性问题。电子气体,特别是高纯电子气体影响电子器件的可靠性和成品率的重要因素。随着电子信息技术的飞速发展,对电子气体的纯度要求也越来越高,经常需要6N级(99.9999%)及以上的纯度,对电子气体的质量稳定性要求也越来越苛刻。举一个例子,如果一种电子气体产品,在集成电路制造工艺中通过验证,这样的纯度和质量要求就被锁定了。芯片制造商不希望看到产品的质量有任何变化,即使是纯度的进一步提高也可能产生意想不到的问题。所以电子材料生产过程的任何改变,包括更换原料供应商,生产工艺的变动等,都必须及时通知芯片制造商,根据情况决定是否重新进行验证。国内企业生产的电子气体发生过多次质量事故问题,影响了芯片制造商对本土电子产品的信任度。

  第三点:国内电子气体产品的包装、储运未能和现代电子工业的要求接轨。为了节省成本,低价竞争,在包装、储运等方面降低要求,出现过种种问题。

  为了促进国内电子气体产业的创新和产业化能力,国家02专项于2013年启动“高纯电子气体研发与产业化”项目,开发IC制造用关键高纯电子气体,提高本土电子气体的市场自给率。中国船舶重工集团公司第七一八研究所和江苏南大光电材料股份有限公司等六家单位共同承担了该项目,研发和产业化包括三氟化氮、六氟化钨、高纯磷烷、高纯砷烷等19种电子气体产品。

  尽管有了02专项的支持,要真正的实现电子气体的大规模本土化,摆脱对进口材料的依赖依然任重道远。一方面,电子气体企业必须在尊重市场经济规律的前提下实现兼并/重组,减少恶性竞争和重复投资的浪费,优化资源的使用,提升企业的创新能力。企业还要更新理念,引进6西格玛等先进质量管理体系,配备了解IC制造等电子工业工艺制程的应用工程师,提供配套支持和全方位的服务。另一方面,国家应该在资金投放和税收政策等方面,积极的引导兼并/重组,帮助强的企业变得更大更强,让弱的企业,管理能力差的企业融入强的企业或自然地退出市场。并且通过政策激励,充分引导社会上的资金参与电子气体产业建设,帮助企业做大做强。相信中国一定能够在5-10年内形成一到两家大型的,专业全面提供配套产品和全方位服务的,国内、国际知名品牌的电子气体材料企业。

  国家02专项“高纯电子气体研发与产业化”项目的承担单位之一江苏南大光电材料股份有限公司,在安徽省滁州市全椒县购地133亩,成立了全资子公司全椒南大光电材料有限公司,致力于发展高纯磷烷,砷烷等特种电子气体。在此基础上安徽省滁州市全椒县人民政府划出2000多亩土地,计划兴建全椒县电子新材料产业园。期待在这块土地上,国内的企业家们同国家和地方政府一道,齐心协力,共同开发中国的电子气体和其他电子新材料,实现中国电子气体等电子新材料的大规模本土化,帮助摆脱中国电子工业长期依赖国外进口的局面,打破外国在中国国防、军工、航天、航空事业领域对关键电子材料的封锁。